Способ оценки склонности металлов к образованию горячих трещин

Способ оценки склонности металлов к образованию горячих трещин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к ает. сеид-ву (22) Заявлено 050678 (21) 2623453/25-? 7 с присоединением заявки йо (23) Приоритет

Опубликовано 1 0780. Бюллетень М ?6

Дата опубликования описания 1507.80 (51)М. Кл.2

В 23 К 28/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53} УД 621.791.011 (088.8) (72) Авторы изобретения

B.A.ÀíîøèH, В.M,Èëþøåíêî, А.Н.Бондаренко, А.E.Âàéíåðìàí и И.В.Чумакова (71 ) 3a яв и тель (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ СКЛОННОСТИ МЕТАЛЛОВ

К ОБРАЗОВАНИЮ ГОРЯЧИХ ТРЕЩИН

Изобретение относится к области сварки, в часности к способам оценки склонности металлов к образованию горячих трещин и может быть использовано в машиностроении, самолетостроении и других отраслях промьпаленности.

Известен ряд способов оценки склонности металлов и сплавов к образованию горячих трещин в околошовной зоне: метод HMET-цНИИЧМ, заключающийся в том, что принудительной деформации подвергаются образцы на специальной машине с моделированием термического цикла сварки (1); способ с использованием технологической пробы, основанный на исскуственном повышении склонности околошовной зоны к образованию горячих трещин путем предварительной термической обработки образцов размерами 1,8 к 35 .» 130 мм (2) и способ, основанный на сварке в определенном порядке угловых швов крестовидного

25 образца $3) .

Недостатками этих способов являются необходимость применения довольно сложных специальных установок, невозможность применения их для оцен-3р ки свариваемости металлов не склонных к дисперсионному твердению, а также большая металоемкость используемых образцов и трудность обнаружения трещин в околошовной зоне.

Известен также способ оценки металов к образованию горячих трещин, наиболее близкий к данноМу изобретению по технической сущности, при котором изготавливают образцы типа рыбий скелет, проплавляют их на различных погонных энергиях и за критерий оценки принимают минимальную величину погонной энергии,вызывающую появление трещин (41.

Недостатком способа является невозможНость оценки к трещинообразо- . ванию околошовой зоны из-за его низкой чувствительности.

Цель изобретения †обеспечение возможности оценки склонности к трещинообразованию в околошовной зоне путем повышения чувствительности образцов к трещинообразованию.

Для этого в образцах выполняют продольный надрез вдоль оси проплавления, сварку первого образца производят с погонной энергией, при которой глубина проплавления равна 80%

747662 толшины образца, и уменьшают ее от образца к образцу до величины погонной энергии, при которой в околошовной зоне у надрезов отсутствуют трещины, а за критерий оценки принимают минимальную величину погонной энергии, .вызывающую появление трешки в около шовной зоне.

Кроме того,. учитывая, что вероятность образования горячих трещин в окошовной зоне повышается с увели- )Q чением погонной энергии, что подтвер;-,;дается анализом причин образования таких треаин и экспериментальными данными, за критерий оценки склонности к трешинообразованию принимают минимальную погонную энергию, вызывающую появление трещин у продольного надреза с обратной стороны образца. При оценке свариваемости металлов с: повышенной склонностью к трек;инообразованию за критерий оценки 20 принимают минимальную величину погонной энергии, вызывающую появление трещин у поперечных надрезов.

На. чертеже представлен общий вид испытываемого образца. 25 ((р и м е р.Способ оценки склочности металлов и сплавов к образованию трещин в околошовной зоне был использован при оценке сваркваемости различвЂ.:ыХ сплавов на основе меди. Испыта- )Q

«ия проводились следующим образом.

Из испытуемых материалов изготавливалксь образцы оптимальных размеров, установленных экспериментально. На образце по его оск был выполнен дополнительный «родольный надрез,повышающий чувствительность к образованкю трещин в околошовной зоне.

Образец устанавливался без закрепления на водоохлаждаемую прокладку с графктовой вставкой. Затем производилась сварка на автомате АДСВ-2 вольфрамовым электродом Д 4 мм в среде аргона.Расход аргона составлчл

900 л/ч, напряжение дуги во всех случаях было постоянным — 13 В. Сила то-,д ка равнялась 160 А. Сварку образцов производили на различных погонных энергиях, которую изме«яли (за счет скорости сварки) в сторону уменьшения от величины погонной энергии, при которой образец проплавлялся на глубину 80Ъ от его толщины (в этом слу.чае в основном металле у надрезов появляются трещины) до величины погонной,энергии, при которой в зоне у прЬдольного надреэа с обратной стороны образца отсутствовала трещина.

При однаковом значения погонной энергии сварквалось по 3 — 5 образцов.

После сварки каждого образца производился визуальный осмотр для выявле- 60 ния трещин у продольного надреза r обратной стороны образца. Дополнительный осмотр всей серии сваре«ных образцов производился на бинокулярном микроскоде (восьмикрат«ое увели- Я чение) после травления в ЗОЪ-ном растворе соляной кислоты. Результаты испытаний опытных легированных медноникилевых сплавов тяпа М((Ф-13 приведены в табл. 1. Минкмальная погонная энергия сварки, при которой появляются трещины у продольного нареза, сос тавляет 320, 1184 и 2762 Дж/с соот;.-:етственно для сплавов 99 1, 3 и 2, т. е. наиболее склонен к образованию трещин в околошовной зоне сплав У 1 к наиболее стойкий против образования таких трещин сплав М 2.

Способ был применен также для оценки склонности к образованию трещин в околошовной зоне сплавов М((5-1 с различными концентрациями вред«ых примесей. Испытания образцов проводились в той же последовательности, что и для сплавов типа МНФ вЂ” 13.

Предварительными экспериментами было установлено, что при сварке образцов из сплавов МНЖ5 — 1, с различным содержанием вредных примесей, тре шины у продольного надреза образуются в широком диапазоне режимов сварки.

Поэтому при оценке свариваемости с л вов за показатель склонности к образованию трещин в околошовной зоне при нимают минимальную погонную энергию, при которой появлялись трещины í основном металле у поперечных надрезов.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.Как видно из таблицы, свинец оказывает более вредное влияние на образование трещин в околошовной зоне, чем фосфор.

Предлагаемый способ оценки склонности металлов и образованию горячих трещин в околошовной зоне имеет следующие преимущества: обеспечивается высокая чувствительность и стабильность результатов испытаний; в качест ве технологической пробы используются неметаллоемкие образцы; испытания могут проводиться как в лабораториях„ так и в производственных условкях беэ пркменения специального оборудования.

Т а б л и и а 1

Наличие трещины у продольного надреза сплава

Погонная энергия сварки,Дж/с

2356 2007 1338 1184 920 828

1 есть есть есть есть есть нет

2 есть нет нет нет

3 есть есть есть есть нет нет

747662

Т а блица 2

Концентрация примесей вес.%

Наличие трешин у поперечных надрезов

Марка сплава

Погонная энергия сварки, Дж/с б 2007 1944 1671 133

235 8 1184

0,043 есть есть нет нет нет

МНЖ-1 0,084 есть есть есть есть есть нет

0;01 есть есть нет нет есть есть

Составитель Л.Назарова

Редактор П.Макаревич Техред М.Кузьма Корректор Ю.Макаренко

Заказ 4308/5 Тираж 1160 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

1. Способ оценки склонности металлов к образованию горячих трещин, при котором изготавливают образцы типа рыбий скелет,проплавляют их на различных погонных энергиях и за кри- 25 терий оценки принимают минимальную величину погонной энергии, вызывающую появление трешин, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью обеспечения возможности оценки склонности 3Р к.трешинообразованию в околошовной зоне путем повышения чувствительности образцов к трешинообразованию, в образцах выполняют продольный надрез вдоль оси проплавления,сварку первого 35 образца производят с погонной энергией, при которой глубина проплавления равна 803 толшины образца, и уменьшают ее от образца к образцу до величины погонной энергии,при которой в околошовной зоне у надрезов отсутствуют трешины, а за критерий оценки принимают минимальную величину погонной энергии, вызывающую появление трещин в околошовной зоне.

2. Способ по п.1. о т л и ч а ю ш и и с я тем, что за критерий оценки склонности к трешинообразованию принимают минимальную погонную энергию, вызываюшую появление трешин у продольного подреза с обратной стороны образца.

3. Способ no n.1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что за критерий оценки принимают минимальную величину погонной энергии, вызываюшую появление трешин у поперечных надрезов °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шоршоров М.Х. и др. Испытания металлов на свариваемость. М., 1972, с. 125 — 127.

2. Авторское свидетельство СССР

9 278914, кл. В 23 К 28/00, 1969.

3 КЛХ/ем 1Ег1о and М.3 Nokh», е ®»Я о "О чо 39 У 2, 1960.

4 ° НоиИсгоИ t .Т. Br ÜÌ1 iiìåИю

Jo р газ Е, чо0 2, 10, 1955 (прототип) .